特開 2023-69280 多段変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023069280

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】多段変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/66 20060101AFI20230511BHJP

   F16H 3/00 20060101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

F16H3/66 Z

F16H3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181038

(22)【出願日】2021-11-05

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松尾 拓

(72)【発明者】

【氏名】安田 伸人

(72)【発明者】

【氏名】塩原 正樹

(72)【発明者】

【氏名】相田 倫弘

【テーマコード（参考）】

3J528

【Ｆターム（参考）】

3J528EA21

3J528EA25

3J528EB31

3J528EB33

3J528EB62

3J528EB63

3J528EB66

3J528EB82

3J528EB94

3J528FB03

3J528FC13

3J528FC26

3J528FC62

3J528GA07

3J528GA15

3J528JA04

3J528JF03

3J528JG03

3J528JH03

(57)【要約】

【課題】段間比のばらつきの低減を実現する。
【解決手段】多段変速機１００は、入力部材７と、出力部材１０と、入力部材７から出力部材１０に向かって順に軸方向に配置され各々がサンギヤ、遊星キャリアおよびリングギヤを含む第１～第４遊星歯車セット１～４と、第１～第３クラッチ５１～５３と、第１～第３ブレーキ６１～６３とを備えている。第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３の各々が、各遊星歯車セット１～４のうちの少なくとも１つの遊星歯車セットに動作可能に結合され、入力部材７と出力部材１０との間に、少なくとも前進１０段のギヤ比と少なくとも後進２段のギヤ比とを含む異なるギヤ比のセットを生成するように、選択的に係合可能である。第１クラッチ５１は、第３遊星歯車セット３の第３サンギヤ３１と、第４遊星歯車セット４の第４遊星キャリア４４とを、選択的に連結する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力部材と、
出力部材と、
前記入力部材から前記出力部材に向かって順に軸方向に配置された、第１遊星歯車セット、第２遊星歯車セット、第３遊星歯車セットおよび第４遊星歯車セットを含み、各々の遊星歯車セットがサンギヤ、遊星キャリアおよびリングギヤを含む、４つ以下の遊星歯車セットと、
６つ以下の制御要素とを備え、
前記６つ以下の制御要素の各々が、前記４つ以下の遊星歯車セットのうちの少なくとも１つの遊星歯車セットに動作可能に結合され、前記入力部材と前記出力部材との間に異なるギヤ比のセットを生成するように選択的に係合可能であり、前記異なるギヤ比のセットは少なくとも前進１０段のギヤ比と少なくとも後進２段のギヤ比とを含み、
前記６つ以下の制御要素のうちの１つの制御要素は、前記第３遊星歯車セットの前記サンギヤと、前記第４遊星歯車セットの前記遊星キャリアと、を選択的に連結する、多段変速機。

【請求項2】

前記入力部材は、前記第３遊星歯車セットの前記サンギヤに連結されている、請求項１に記載の多段変速機。

【請求項3】

前記出力部材は、前記第４遊星歯車セットの前記リングギヤに連結されている、請求項２に記載の多段変速機。

【請求項4】

前記６つ以下の制御要素のうちの他の１つの制御要素は、前記第４遊星歯車セットの前記遊星キャリアの回転を制動する、請求項３に記載の多段変速機。

【請求項5】

前記第１遊星歯車セットの前記サンギヤと前記第２遊星歯車セットの前記リングギヤと前記第４遊星歯車セットの前記サンギヤとを連結する中間結合部材をさらに備える、請求項３に記載の多段変速機。

【請求項6】

前記６つ以下の制御要素のうちの他の１つの制御要素は、前記第３遊星歯車セットの前記遊星キャリアと前記中間結合部材とを選択的に連結する、請求項５に記載の多段変速機。

【請求項7】

前記６つ以下の制御要素のうちの他の１つの制御要素は、前記第１遊星歯車セットの前記リングギヤと前記第２遊星歯車セットの前記サンギヤとの回転を制動する、請求項３に記載の多段変速機。

【請求項8】

前記第２遊星歯車セットの前記遊星キャリアと前記第３遊星歯車セットの前記リングギヤとを連結する中間結合部材をさらに備える、請求項３に記載の多段変速機。

【請求項9】

入力部材と、
出力部材と、
前記入力部材から前記出力部材に向かって順に軸方向に配置された、第１遊星歯車セット、第２遊星歯車セット、第３遊星歯車セットおよび第４遊星歯車セットを含み、各々の遊星歯車セットがサンギヤ、遊星キャリアおよびリングギヤを含む、４つ以下の遊星歯車セットと、
６つ以下の制御要素とを備え、
前記６つ以下の制御要素の各々が、前記４つ以下の遊星歯車セットのうちの少なくとも１つの遊星歯車セットに動作可能に結合され、前記入力部材と前記出力部材との間に異なるギヤ比のセットを生成するように選択的に係合可能であり、
前記入力部材は、前記第３遊星歯車セットの前記サンギヤに連結されており、
前記出力部材は、前記第４遊星歯車セットの前記リングギヤに連結されており、
前記６つ以下の制御要素のうちの第１の制御要素は、前記第３遊星歯車セットの前記サンギヤと、前記第４遊星歯車セットの前記遊星キャリアと、を選択的に連結し、
前記６つ以下の制御要素のうちの第２の制御要素は、前記第４遊星歯車セットの前記遊星キャリアの回転を制動する、多段変速機。

【請求項10】

入力部材と、
出力部材と、
第１サンギヤ、第１プラネタリギヤ、第１リングギヤ、および第１遊星キャリアを有する第１遊星歯車セットと、
第２サンギヤ、第２プラネタリギヤ、第２リングギヤ、および第２遊星キャリアを有する第２遊星歯車セットと、
前記入力部材に連結されている第３サンギヤ、第３プラネタリギヤ、第３リングギヤ、および第３遊星キャリアを有する第３遊星歯車セットと、
第４サンギヤ、第４プラネタリギヤ、前記出力部材に連結されている第４リングギヤ、および第４遊星キャリアを有する第４遊星歯車セットと、
前記第１サンギヤと前記第２リングギヤと前記第４サンギヤとを連結する第１中間結合部材と、
前記第１リングギヤと前記第２サンギヤとを連結する第２中間結合部材と、
前記第２遊星キャリアと前記第３リングギヤとを連結する第３中間結合部材と、
前記第３サンギヤと前記第４遊星キャリアとを選択的に連結する第１クラッチと、
前記第３遊星キャリアと前記第１中間結合部材とを選択的に連結する第２クラッチと、
前記第３遊星キャリアと前記第４遊星キャリアとを選択的に連結する第３クラッチと、
前記第２中間結合部材の回転を制動する第１ブレーキと、
前記第１遊星キャリアの回転を制動する第２ブレーキと、
前記第４遊星キャリアの回転を制動する第３ブレーキと、を備える、多段変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、多段変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

ダンプトラックなどの作業車両は、複数の遊星歯車セットを有する多段変速機を備えている。遊星歯車式の多段変速機は、各遊星歯車セットの回転要素を適宜組み合わせて使用することによって、所望の減速比を得ることができる。従来、４つの遊星歯車セットと６つの制御要素とを備え、前進１０段、後進２段の速度段を生成可能な多段変速機が、たとえば、米国特許出願公開第２０１５／０２６７７８１号明細書（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０２６７７８１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

多段変速機においては、速度段のスムーズな切り替えのために段間比のばらつきの低減が要望されている。

【0005】

本開示では、段間比のばらつきの低減を実現できる、多段変速機が提案される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある局面に係る多段変速機は、入力部材と、出力部材とを備えている。多段変速機は、４つ以下の遊星歯車セットを備えている。上記４つ以下の遊星歯車セットは、入力部材から出力部材に向かって順に軸方向に配置された、第１遊星歯車セット、第２遊星歯車セット、第３遊星歯車セットおよび第４遊星歯車セットを含んでいる。各々の遊星歯車セットは、サンギヤ、遊星キャリアおよびリングギヤを含んでいる。多段変速機は、６つ以下の制御要素を備えている。上記６つ以下の制御要素の各々が、上記４つ以下の遊星歯車セットのうちの少なくとも１つの遊星歯車セットに動作可能に結合され、入力部材と出力部材との間に異なるギヤ比のセットを生成するように選択的に係合可能である。異なるギヤ比のセットは、少なくとも前進１０段のギヤ比と、少なくとも後進２段のギヤ比とを含んでいる。上記６つ以下の制御要素のうちの１つの制御要素は、第３遊星歯車セットのサンギヤと、第４遊星歯車セットの遊星キャリアと、を選択的に連結する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の多段変速機によると、段間比のばらつきの低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る多段変速機の概略図である。

【図2】多段変速機の各速度段において係合状態となる各クラッチまたは各ブレーキを示す表である。

【図3】第１実施形態に係る多段変速機の各遊星歯車セットにおける歯数比を示す表である。

【図4】第２実施形態に係る多段変速機の概略図である。

【図5】第２実施形態に係る多段変速機の各遊星歯車セットにおける歯数比を示す表である。

【図6】第３実施形態に係る多段変速機の概略図である。

【図7】第３実施形態に係る多段変速機の各遊星歯車セットにおける歯数比を示す表である。

【図8】第４実施形態に係る多段変速機の概略図である。

【図9】第４実施形態に係る多段変速機の各遊星歯車セットにおける歯数比を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、多段変速機１００の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下に説明する各実施形態では、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る多段変速機１００の概略図である。多段変速機１００は、ディーゼルエンジンに代表される内燃機関、電気モータなどの、図示しない任意の駆動源から入力される動力の回転速度を変速して出力する。駆動源からの動力は、トルクコンバータを介して多段変速機１００に入力されてもよい。

【0011】

多段変速機１００は、複数の遊星歯車セット１～４、複数のクラッチ５１～５３、複数のブレーキ６１～６３、入力部材７、第１中間結合部材８１、第２中間結合部材８２、第３中間結合部材８３、第４中間結合部材８４、出力部材１０、およびハウジング９を備えている。各遊星歯車セット１～４、各クラッチ５１～５３、各ブレーキ６１～６３、入力部材７、第１中間結合部材８１、第２中間結合部材８２、第３中間結合部材８３、第４中間結合部材８４、および出力部材１０は、ハウジング９に収容されている。

【0012】

以下の説明において、回転軸線Ｏとは、入力部材７および出力部材１０の中心線を示す。回転軸方向とは、回転軸線Ｏが延びる方向を示す。径方向とは、回転軸線Ｏを中心とした円の径方向を示す。図１および後続の図４，６，８においては、回転軸方向は図中の左右方向であり、径方向は図中の上下方向である。入力側とは、多段変速機１００が動力を入力する側を示す。出力側とは、多段変速機１００が動力を出力する側を示す。図１および後続の図４，６，８においては、入力側は図中の左側、出力側は図中の右側である。

【0013】

複数の遊星歯車セットは、第１遊星歯車セット１、第２遊星歯車セット２、第３遊星歯車セット３、および第４遊星歯車セット４を含んでいる。複数のクラッチは、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２、および第３クラッチ５３を含んでいる。複数のブレーキは、第１ブレーキ６１、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を含んでいる。各クラッチ５１～５３および各ブレーキ６１～６３は、実施形態の制御要素に相当する。６つの制御要素は、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２、第３クラッチ５３、第１ブレーキ６１、第２ブレーキ６２、および第３ブレーキ６３を含んでいる。

【0014】

第１遊星歯車セット１、第２遊星歯車セット２、第３遊星歯車セット３、および第４遊星歯車セット４は、回転軸線Ｏを中心に回転可能に支持されている。第１遊星歯車セット１、第２遊星歯車セット２、第３遊星歯車セット３、および第４遊星歯車セット４は、回転軸方向に沿って、この順に配置されている。詳細には、入力側から出力側に向かって、第１遊星歯車セット１、第２遊星歯車セット２、第３遊星歯車セット３、および第４遊星歯車セット４の順で並べられている。

【0015】

入力部材７は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。エンジンなどの駆動源からの動力が、入力部材７に入力される。

【0016】

第１中間結合部材８１は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。第１中間結合部材８１は、回転軸方向に延びる部分を有している。第１中間結合部材８１の中心線と、入力部材７の中心線とは、実質的に同じである。

【0017】

第２中間結合部材８２は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。第２中間結合部材８２は、回転軸方向に延びる部分を有している。第２中間結合部材８２の回転軸方向に延びる部分は、第１中間結合部材８１の回転軸方向に延びる部分に対して、径方向内側に配置されている。第２中間結合部材８２の中心線と、入力部材７の中心線とは、実質的に同じである。

【0018】

第３中間結合部材８３は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。第３中間結合部材８３は、回転軸方向に延びる部分を有している。第３中間結合部材８３の中心線と、入力部材７の中心線とは、実質的に同じである。

【0019】

第４中間結合部材８４は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。第４中間結合部材８４は、回転軸方向に延びる部分を有している。第４中間結合部材８４の中心線と、入力部材７の中心線とは、実質的に同じである。

【0020】

第１遊星歯車セット１は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車セット１は、回転要素として、第１サンギヤ１１、複数の第１プラネタリギヤ１２、第１リングギヤ１３、および第１遊星キャリア１４を有している。

【0021】

第１サンギヤ１１は、回転軸線Ｏを中心に回転可能に配置されている。第１サンギヤ１１は、入力部材７の径方向外側に配置されている。詳細には、第１サンギヤ１１は環状であって、入力部材７は第１サンギヤ１１を貫通している。第１サンギヤ１１と入力部材７とは、相対回転可能である。

【0022】

第１サンギヤ１１は、第１中間結合部材８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第１サンギヤ１１は、第１中間結合部材８１に固定されている。第１サンギヤ１１と第１中間結合部材８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0023】

各第１プラネタリギヤ１２は、第１サンギヤ１１に噛み合うように構成されている。各第１プラネタリギヤ１２は、第１サンギヤ１１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第１プラネタリギヤ１２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

【0024】

各第１プラネタリギヤ１２は、第１サンギヤ１１の周りを公転するように構成されている。各第１プラネタリギヤ１２は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第１プラネタリギヤ１２は、自転するように構成されている。

【0025】

第１リングギヤ１３は、各第１プラネタリギヤ１２と噛み合っている。第１リングギヤ１３は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0026】

第１リングギヤ１３は、第２中間結合部材８２と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第１リングギヤ１３は、第２中間結合部材８２に固定されている。第１リングギヤ１３と第２中間結合部材８２とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0027】

第１遊星キャリア１４は、各第１プラネタリギヤ１２を支持している。各第１プラネタリギヤ１２は、第１遊星キャリア１４に支持された状態で、自転可能である。第１遊星キャリア１４は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0028】

第２遊星歯車セット２は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車セット２は、回転要素として、第２サンギヤ２１、複数の第２プラネタリギヤ２２，第２リングギヤ２３、および第２遊星キャリア２４を有している。

【0029】

第２サンギヤ２１は、回転軸線Ｏを中心に回転可能に構成されている。第２サンギヤ２１は、入力部材７の径方向外側に配置されている。詳細には、第２サンギヤ２１は環状であって、入力部材７は第２サンギヤ２１を貫通している。第２サンギヤ２１と入力部材７とは、相対回転可能である。

【0030】

第２サンギヤ２１は、第２中間結合部材８２と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２サンギヤ２１は、第２中間結合部材８２に固定されている。第２サンギヤ２１と第２中間結合部材８２とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第２中間結合部材８２は、第１遊星歯車セット１の第１リングギヤ１３と、第２遊星歯車セット２の第２サンギヤ２１とを、連結している。第１リングギヤ１３と第２サンギヤ２１とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0031】

各第２プラネタリギヤ２２は、第２サンギヤ２１に噛み合うように構成されている。各第２プラネタリギヤ２２は、第２サンギヤ２１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第２プラネタリギヤ２２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

【0032】

各第２プラネタリギヤ２２は、第２サンギヤ２１の周りを公転するように構成されている。各第２プラネタリギヤ２２は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第２プラネタリギヤ２２は、自転するように構成されている。

【0033】

第２リングギヤ２３は、各第２プラネタリギヤ２２と噛み合っている。第２リングギヤ２３は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0034】

第２リングギヤ２３は、第１中間結合部材８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２リングギヤ２３は、第１中間結合部材８１に固定されている。第２リングギヤ２３と第１中間結合部材８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0035】

第２遊星キャリア２４は、各第２プラネタリギヤ２２を支持している。各第２プラネタリギヤ２２は、第２遊星キャリア２４に支持された状態で、自転可能である。第２遊星キャリア２４は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0036】

第２遊星キャリア２４は、第３中間結合部材８３と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２遊星キャリア２４は、第３中間結合部材８３に固定されている。第２遊星キャリア２４と第３中間結合部材８３とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0037】

第３遊星歯車セット３は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第３遊星歯車セット３は、回転要素として、第３サンギヤ３１、複数の第３プラネタリギヤ３２、第３リングギヤ３３、および第３遊星キャリア３４を有している。

【0038】

第３サンギヤ３１は、入力部材７と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３サンギヤ３１は、入力部材７に固定されている。入力部材７は、第３遊星歯車セット３の第３サンギヤ３１に連結されている。第３サンギヤ３１と入力部材７とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0039】

各第３プラネタリギヤ３２は、第３サンギヤ３１に噛み合うように構成されている。各第３プラネタリギヤ３２は、第３サンギヤ３１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第３プラネタリギヤ３２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

【0040】

各第３プラネタリギヤ３２は、第３サンギヤ３１の周りを公転するように構成されている。各第３プラネタリギヤ３２は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第３プラネタリギヤ３２は、自転するように構成されている。

【0041】

第３リングギヤ３３は、各第３プラネタリギヤ３２と噛み合っている。第３リングギヤ３３は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0042】

第３リングギヤ３３は、第３中間結合部材８３と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３リングギヤ３３は、第３中間結合部材８３に固定されている。第３リングギヤ３３と第３中間結合部材８３とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第３中間結合部材８３は、第２遊星歯車セット２の第２遊星キャリア２４と、第３遊星歯車セット３の第３リングギヤ３３とを、連結している。第２遊星キャリア２４と第３リングギヤ３３とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0043】

第３遊星キャリア３４は、各第３プラネタリギヤ３２を支持している。各第３プラネタリギヤ３２は、第３遊星キャリア３４に支持された状態で、自転可能である。第３遊星キャリア３４は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0044】

第４遊星歯車セット４は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第４遊星歯車セット４は、回転要素として、第４サンギヤ４１、複数の第４プラネタリギヤ４２、第４リングギヤ４３、および第４遊星キャリア４４を有している。

【0045】

第４サンギヤ４１は、環状であって、回転軸線Ｏを中心に回転可能に配置されている。第４サンギヤ４１は、第１中間結合部材８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第４サンギヤ４１は、第１中間結合部材８１に固定されている。第４サンギヤ４１と第１中間結合部材８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第１中間結合部材８１は、第１遊星歯車セット１の第１サンギヤ１１と、第２遊星歯車セット２の第２リングギヤ２３と、第４遊星歯車セット４の第４サンギヤ４１とを、連結している。第１サンギヤ１１と第２リングギヤ２３と第４サンギヤ４１とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0046】

各第４プラネタリギヤ４２は、第４サンギヤ４１に噛み合うように構成されている。各第４プラネタリギヤ４２は、第４サンギヤ４１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第４プラネタリギヤ４２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

【0047】

各第４プラネタリギヤ４２は、第４サンギヤ４１の周りを公転するように構成されている。各第４プラネタリギヤ４２は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第４プラネタリギヤ４２は、自転するように構成されている。

【0048】

第４リングギヤ４３は、各第４プラネタリギヤ４２と噛み合っている。第４リングギヤ４３は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0049】

第４リングギヤ４３は、出力部材１０と一体的に回転するように構成されている。第４リングギヤ４３は、出力部材１０に固定されている。出力部材１０は、第４遊星歯車セット４の第４リングギヤ４３に連結されている。第４リングギヤ４３と出力部材１０とは、１つの部材によって形成されていてもよい。出力部材１０は、動力を出力する。詳細には、出力部材１０は、多段変速機１００によって変速された回転速度を有する動力を、出力する。

【0050】

第４遊星キャリア４４は、各第４プラネタリギヤ４２を支持している。各第４プラネタリギヤ４２は、第４遊星キャリア４４に支持された状態で、自転可能である。第４遊星キャリア４４は、回転軸線Ｏを中心に回転するように構成されている。

【0051】

第４遊星キャリア４４は、第４中間結合部材８４と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第４遊星キャリア４４は、第４中間結合部材８４に固定されている。第４遊星キャリア４４と第４中間結合部材８４とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

【0052】

第１クラッチ５１は、第３遊星歯車セット３の第３サンギヤ３１と、第４中間結合部材８４とを、選択的に連結するように構成されている。第１クラッチ５１は、第３サンギヤ３１と、第４遊星歯車セット４の第４遊星キャリア４４とを、選択的に連結するように構成されている。第１クラッチ５１は、たとえば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

【0053】

第１クラッチ５１は、係合状態のとき、第３サンギヤ３１と第４中間結合部材８４とを連結する。第１クラッチ５１は、係合状態のとき、第４中間結合部材８４を介して、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。したがって、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とが一体的に回転する。第１クラッチ５１は、解放状態のとき、第３サンギヤ３１と第４中間結合部材８４との連結を解除する。したがって、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とは、互いに相対的に回転可能である。

【0054】

第２クラッチ５２は、第３遊星歯車セット３の第３遊星キャリア３４と、第１中間結合部材８１とを、選択的に連結するように構成されている。第２クラッチ５２は、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを、選択的に連結するように構成されている。第２クラッチ５２は、たとえば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

【0055】

第２クラッチ５２は、係合状態のとき、第３遊星キャリア３４と第１中間結合部材８１とを連結する。第２クラッチ５２は、係合状態のとき、第１中間結合部材８１を介して、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。したがって、第３遊星キャリア３４、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１が、一体的に回転する。第２クラッチ５２は、解放状態のとき、第３遊星キャリア３４と第１中間結合部材８１との連結を解除する。したがって、第３遊星キャリア３４は、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１に対して、相対的に回転可能である。

【0056】

第３クラッチ５３は、第３遊星歯車セット３の第３遊星キャリア３４と、第４中間結合部材８４とを、選択的に連結するように構成されている。第３クラッチ５３は、第３遊星キャリア３４と、第４遊星歯車セット４の第４遊星キャリア４４とを、選択的に連結するように構成されている。第３クラッチ５３は、たとえば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

【0057】

第３クラッチ５３は、係合状態のとき、第３遊星キャリア３４と第４中間結合部材８４とを連結する。第３クラッチ５３は、係合状態のとき、第４中間結合部材８４を介して、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。したがって、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とが一体的に回転する。第３クラッチ５３は、解放状態のとき、第３遊星キャリア３４と第４中間結合部材８４との連結を解除する。したがって、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とは、互いに相対的に回転可能である。

【0058】

第１ブレーキ６１は、第２中間結合部材８２とハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。第１ブレーキ６１は、第１遊星歯車セット１の第１リングギヤ１３および第２遊星歯車セット２の第２サンギヤ２１と、ハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。

【0059】

第１ブレーキ６１は、係合状態のとき、第２中間結合部材８２とハウジング９とを連結する。第１ブレーキ６１は、係合状態のとき、第１リングギヤ１３とハウジング９とを連結し、第２サンギヤ２１とハウジング９とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動し、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１は回転不能とされる。

【0060】

第１ブレーキ６１は、解放状態のとき、第２中間結合部材８２とハウジング９との連結を解除する。第１ブレーキ６１は、解放状態のとき、第１リングギヤ１３とハウジング９との連結を解除し、第２サンギヤ２１とハウジング９との連結を解除する。解放状態の第１ブレーキ６１は、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動せず、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１は回転可能である。

【0061】

第２ブレーキ６２は、第１遊星歯車セット１の第１遊星キャリア１４とハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。

【0062】

第２ブレーキ６２は、係合状態のとき、第１遊星キャリア１４とハウジング９とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が第１遊星キャリア１４の回転を制動し、第１遊星キャリア１４は回転不能とされる。第２ブレーキ６２は、解放状態のとき、第１遊星キャリア１４とハウジング９との連結を解除する。解放状態の第２ブレーキ６２は、第１遊星キャリア１４の回転を制動せず、第１遊星キャリア１４は回転可能である。

【0063】

第３ブレーキ６３は、第４遊星歯車セット４の第４遊星キャリア４４とハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。

【0064】

第３ブレーキ６３は、係合状態のとき、第４遊星キャリア４４とハウジング９とを連結する。係合状態の第３ブレーキ６３が第４遊星キャリア４４の回転を制動し、第４遊星キャリア４４は回転不能とされる。第３ブレーキ６３は、解放状態のとき、第４遊星キャリア４４とハウジング９との連結を解除する。解放状態の第３ブレーキ６３は、第４遊星キャリア４４の回転を制動せず、第４遊星キャリア４４は回転可能である。

【0065】

以上のように構成された多段変速機１００では、第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３の各々が、第１～第４遊星歯車セット１～４のうちの少なくとも１つの遊星歯車セットに、動作可能に結合されている。第１～第３クラッチ５１～５３と第１～第３ブレーキ６１～６３とを選択的に係合して、第１～第４遊星歯車セット１～４の回転要素の回転を規制することにより、入力部材７と出力部材１０との間に異なるギヤ比のセットが生成される。異なるギヤ比のセットは、少なくとも前進１０段のギヤ比と後進２段のギヤ比とを含んでいる。

【0066】

図２は、多段変速機１００の各速度段において係合状態となる各クラッチ５１～５３または各ブレーキ６１～６３を示す表である。図２には、各速度段に対応する第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３の作動状態が図示されている。第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３の欄に×印が付されている場合、係合状態にあることを示し、空欄の場合、解放（非係合）状態にあることを示す。

【0067】

多段変速機１００の速度段を前進の第１速（Ｆ１）とする際には、第３クラッチ５３、第１ブレーキ６１および第３ブレーキ６３を係合状態にし、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第２ブレーキ６２を解放状態にする。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。係合状態の第３ブレーキ６３が、第４遊星キャリア４４の回転を制動する。

【0068】

多段変速機１００の速度段を前進の第２速（Ｆ２）とする際には、第３クラッチ５３、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を係合状態にし、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第１ブレーキ６１を解放状態にする。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。係合状態の第３ブレーキ６３が、第４遊星キャリア４４の回転を制動する。

【0069】

多段変速機１００の速度段を前進の第３速（Ｆ３）にする際には、第３クラッチ５３、第１ブレーキ６１および第２ブレーキ６２を係合状態にし、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。

【0070】

多段変速機１００の速度段を前進の第４速（Ｆ４）にする際には、第２クラッチ５２、第３クラッチ５３および第２ブレーキ６２を係合状態にし、第１クラッチ５１、第１ブレーキ６１および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。

【0071】

多段変速機１００の速度段を前進の第５速（Ｆ５）にする際には、第２クラッチ５２、第３クラッチ５３および第１ブレーキ６１を係合状態にし、第１クラッチ５１、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。

【0072】

多段変速機１００の速度段を前進の第６速（Ｆ６）にする際には、第１クラッチ５１、第３クラッチ５３および第２ブレーキ６２を係合状態にし、第２クラッチ５２、第１ブレーキ６１および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。

【0073】

多段変速機１００の速度段を前進の第７速（Ｆ７）にする際には、第１クラッチ５１、第３クラッチ５３および第１ブレーキ６１を係合状態にし、第２クラッチ５２、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。

【0074】

多段変速機１００の速度段を前進の第８速（Ｆ８）にする際には、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第３クラッチ５３を係合状態にし、第１ブレーキ６１、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第３クラッチ５３が、第３遊星キャリア３４と第４遊星キャリア４４とを連結する。

【0075】

多段変速機１００の速度段を前進の第９速（Ｆ９）にする際には、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第２ブレーキ６２を係合状態にし、第３クラッチ５３、第１ブレーキ６１および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。

【0076】

多段変速機１００の速度段を前進の第１０速（Ｆ１０）にする際には、第１クラッチ５１、第１ブレーキ６１および第２ブレーキ６２を係合状態にし、第２クラッチ５２、第３クラッチ５３、および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。

【0077】

多段変速機１００の速度段を後進の第１速（Ｒ１）にする際には、第２クラッチ５２、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を係合状態にし、第１クラッチ５１、第３クラッチ５３、および第１ブレーキ６１を解放状態にする。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が、第１遊星キャリア１４の回転を制動する。係合状態の第３ブレーキ６３が、第４遊星キャリア４４の回転を制動する。

【0078】

多段変速機１００の速度段を後進の第２速（Ｒ２）にする際には、第２クラッチ５２、第１ブレーキ６１および第３ブレーキ６３を係合状態にし、第１クラッチ５１、第３クラッチ５３、および第２ブレーキ６２を解放状態にする。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。係合状態の第３ブレーキ６３が、第４遊星キャリア４４の回転を制動する。

【0079】

多段変速機１００の速度段を代替の速度段である前進の第９速（Ｆ９’）にする際には、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２および第１ブレーキ６１を係合状態にし、第３クラッチ５３、第２ブレーキ６２および第３ブレーキ６３を解放状態にする。係合状態の第１クラッチ５１が、第３サンギヤ３１と第４遊星キャリア４４とを連結する。係合状態の第２クラッチ５２が、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が、第１リングギヤ１３および第２サンギヤ２１の回転を制動する。

【0080】

ここで、各遊星歯車セット１～４に関して、サンギヤの歯数をａ、リングギヤの歯数をｂ、サンギヤの回転数比をＮａ、リングギヤの回転数比をＮｂ、遊星キャリアの回転数比をＮｃとすると、以下の関係式が成立する。なお、各ギヤの回転数比とは、入力部材７の回転数に対する各ギヤの回転数の比をいう。

【0081】

ａ・Ｎａ＋ｂ・Ｎｂ＝（ａ＋ｂ）・Ｎｃ
各遊星歯車セット１～４における、サンギヤの歯数に対するリングギヤの歯数の比（歯数比）は、図３に示される通りである。なお図３は、第１実施形態に係る多段変速機１００の各遊星歯車セット１～４における歯数比を示す表である。

【0082】

図２に示される、上述した各速度段における減速比は、上記の関係式と、図３に示される歯数比とを用いて、求めることができる。

【0083】

なお、図２に示される段間比とは、各速度段の減速比の比を表す。詳細には、隣同士の速度段の減速比について、低速段の減速比を高速段の減速比で除した値を段間比という。総段間比とは、最低速段の減速比を最高速段の減速比で除した値をいう。本実施形態の多段変速機１００は、前進１０段の速度段を有している。本実施形態の多段変速機１００の総段間比は、前進の第１速の減速比を、前進の第１０速の減速比で除した値である。

【0084】

本実施形態の多段変速機１００は、前進の速度段を１０段有するとともに後進の速度段を２段有している。これにより、多段変速機１００を搭載する車両の燃費を改善することができ、多段変速機１００を搭載する車両の走行性能を向上することができる。

【0085】

本実施形態では、前進１０段、後進２段の速度段を実現するために、多段変速機１００は４つの遊星歯車セット１～４と合計６つの制御要素（第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３）とを有している。これにより、多段変速機１００の重量低減とコンパクト化とを実現することができる。

【0086】

本実施形態の多段変速機１００では、図２に示される総段間比が６．９２である。これにより、多段変速機１００を搭載する車両の最大牽引力を向上でき、最大車速も向上することができる。

【0087】

本実施形態の多段変速機１００では、図２に示される前進１０段の速度段の段間比は、１．１４～１．３３の範囲にあり、段間比のばらつきが低減されている。これにより、多段変速機１００は、変速時の衝撃を抑制でき、速度段をスムーズに切り替えることができる。

【0088】

［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係る多段変速機１００の概略図である。図５は、第２実施形態に係る多段変速機１００の各遊星歯車セット１～４における歯数比を示す表である。以下の第２実施形態の記載では、第１実施形態と同じ構成については説明を省略し、第１実施形態とは異なる第２実施形態特有の構成に着目して説明することとする。

【0089】

第２実施形態に係る多段変速機１００は、図５に示されるように、４つ以下の遊星歯車セット１～４が、少なくとも１つのダブルピニオン式の遊星歯車機構を含む点で、第１実施形態とは異なっている。具体的に、第２実施形態に係る多段変速機１００においては、第１遊星歯車セット１がダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。

【0090】

第１遊星歯車セット１の第１プラネタリギヤ１２は、内側ピニオンギヤと、外側ピニオンギヤとを有している。内側ピニオンギヤは、第１サンギヤ１１と噛み合っている。外側ピニオンギヤは、第１リングギヤ１３と噛み合っている。内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤ同士も噛み合っている。内側ピニオンギヤは第１リングギヤ１３からは径方向内側に離れて配置され、外側ピニオンギヤは第１サンギヤ１１からは径方向外側に離れて配置されている。第１遊星キャリア１４は、内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤとの両方を、自転可能に支持している。

【0091】

図４に示されるように、第１遊星キャリア１４は、第２中間結合部材８２と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第１遊星キャリア１４は、第２中間結合部材８２に固定されている。第１遊星キャリア１４と第２中間結合部材８２とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第２中間結合部材８２は、第１遊星歯車セット１の第１遊星キャリア１４と、第２遊星歯車セット２の第２サンギヤ２１とを、連結している。第１遊星キャリア１４と第２サンギヤ２１とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0092】

第１ブレーキ６１は、第１遊星歯車セット１の第１遊星キャリア１４および第２遊星歯車セット２の第２サンギヤ２１と、ハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。

【0093】

第１ブレーキ６１は、係合状態のとき、第１遊星キャリア１４とハウジング９とを連結し、第２サンギヤ２１とハウジング９とを連結する。係合状態の第１ブレーキ６１が第１遊星キャリア１４および第２サンギヤ２１の回転を制動し、第１遊星キャリア１４および第２サンギヤ２１は回転不能とされる。第１ブレーキ６１は、解放状態のとき、第１遊星キャリア１４とハウジング９との連結を解除し、第２サンギヤ２１とハウジング９との連結を解除する。解放状態の第１ブレーキ６１は、第１遊星キャリア１４および第２サンギヤ２１の回転を制動せず、第１遊星キャリア１４および第２サンギヤ２１は回転可能である。

【0094】

第２ブレーキ６２は、第１遊星歯車セット１の第１リングギヤ１３とハウジング９とを選択的に連結するように構成されている。

【0095】

第２ブレーキ６２は、係合状態のとき、第１リングギヤ１３とハウジング９とを連結する。係合状態の第２ブレーキ６２が第１リングギヤ１３の回転を制動し、第１リングギヤ１３は回転不能とされる。第２ブレーキ６２は、解放状態のとき、第１リングギヤ１３とハウジング９との連結を解除する。解放状態の第２ブレーキ６２は、第１リングギヤ１３の回転を制動せず、第１リングギヤ１３は回転可能である。

【0096】

このように構成された第２実施形態の多段変速機１００においても、図２と同様に、第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３を選択的に係合して、第１～第４遊星歯車セット１～４の回転要素の回転を規制することにより、前進１０段、後進２段のギヤ比を実現することができる。第２実施形態の多段変速機１００においても、多段変速機１００の段間比のばらつきを低減できる効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

【0097】

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態に係る多段変速機１００の概略図である。図７は、第３実施形態に係る多段変速機１００の各遊星歯車セット１～４における歯数比を示す表である。以下の第３実施形態の記載では、第１実施形態と同じ構成については説明を省略し、第１実施形態とは異なる第３実施形態特有の構成に着目して説明することとする。

【0098】

第３実施形態に係る多段変速機１００は、図７に示されるように、４つ以下の遊星歯車セット１～４が、少なくとも１つのダブルピニオン式の遊星歯車機構を含む点で、第１実施形態とは異なっている。具体的に、第３実施形態に係る多段変速機１００においては、第２遊星歯車セット２がダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。

【0099】

第２遊星歯車セット２の第２プラネタリギヤ２２は、内側ピニオンギヤと、外側ピニオンギヤとを有している。内側ピニオンギヤは、第２サンギヤ２１と噛み合っている。外側ピニオンギヤは、第２リングギヤ２３と噛み合っている。内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤ同士も噛み合っている。内側ピニオンギヤは第２リングギヤ２３からは径方向内側に離れて配置され、外側ピニオンギヤは第２サンギヤ２１からは径方向外側に離れて配置されている。第２遊星キャリア２４は、内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤとの両方を、自転可能に支持している。

【0100】

図６に示されるように、第２遊星キャリア２４は、第１中間結合部材８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２遊星キャリア２４は、第１中間結合部材８１に固定されている。第２遊星キャリア２４と第１中間結合部材８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第１中間結合部材８１は、第１遊星歯車セット１の第１サンギヤ１１と、第２遊星歯車セット２の第２遊星キャリア２４と、第４遊星歯車セット４の第４サンギヤ４１とを、連結している。第１サンギヤ１１と第２遊星キャリア２４と第４サンギヤ４１とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0101】

第２リングギヤ２３は、第３中間結合部材８３と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２リングギヤ２３は、第３中間結合部材８３に固定されている。第２リングギヤ２３と第３中間結合部材８３とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第３中間結合部材８３は、第２遊星歯車セット２の第２リングギヤ２３と、第３遊星歯車セット３の第３リングギヤ３３とを、連結している。第２リングギヤ２３と第３リングギヤ３３とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0102】

第２クラッチ５２は、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２遊星キャリア２４および第４サンギヤ４１とを、選択的に連結するように構成されている。

【0103】

第２クラッチ５２は、係合状態のとき、第１中間結合部材８１を介して、第３遊星キャリア３４と、第１サンギヤ１１、第２遊星キャリア２４および第４サンギヤ４１とを連結する。したがって、第３遊星キャリア３４、第１サンギヤ１１、第２遊星キャリア２４および第４サンギヤ４１が、一体的に回転する。第２クラッチ５２は、解放状態のとき、第３遊星キャリア３４と第１中間結合部材８１との連結を解除する。したがって、第３遊星キャリア３４は、第１サンギヤ１１、第２遊星キャリア２４および第４サンギヤ４１に対して、相対的に回転可能である。

【0104】

このように構成された第３実施形態の多段変速機１００においても、図２と同様に、第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３を選択的に係合して、第１～第４遊星歯車セット１～４の回転要素の回転を規制することにより、前進１０段、後進２段のギヤ比を実現することができる。第３実施形態の多段変速機１００においても、多段変速機１００の段間比のばらつきを低減できる効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

【0105】

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る多段変速機１００の概略図である。図９は、第４実施形態に係る多段変速機１００の各遊星歯車セット１～４における歯数比を示す表である。以下の第４実施形態の記載では、第１実施形態と同じ構成については説明を省略し、第１実施形態とは異なる第４実施形態特有の構成に着目して説明することとする。

【0106】

第２実施形態に係る多段変速機１００は、図９に示されるように、４つ以下の遊星歯車セット１～４が、少なくとも１つのダブルピニオン式の遊星歯車機構を含む点で、第１実施形態とは異なっている。具体的に、第４実施形態に係る多段変速機１００においては、第３遊星歯車セット３がダブルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。

【0107】

第３遊星歯車セット３の第３プラネタリギヤ３２は、内側ピニオンギヤと、外側ピニオンギヤとを有している。内側ピニオンギヤは、第３サンギヤ３１と噛み合っている。外側ピニオンギヤは、第３リングギヤ３３と噛み合っている。内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤ同士も噛み合っている。内側ピニオンギヤは第３リングギヤ３３からは径方向内側に離れて配置され、外側ピニオンギヤは第３サンギヤ３１からは径方向外側に離れて配置されている。第３遊星キャリア３４は、内側ピニオンギヤと外側ピニオンギヤとの両方を、自転可能に支持している。

【0108】

図８に示されるように、第３遊星キャリア３４は、第３中間結合部材８３と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３遊星キャリア３４は、第３中間結合部材８３に固定されている。第３遊星キャリア３４と第３中間結合部材８３とは、１つの部材によって形成されていてもよい。第３中間結合部材８３は、第２遊星歯車セット２の第２遊星キャリア２４と、第３遊星歯車セット３の第３遊星キャリア３４とを、連結している。第２遊星キャリア２４と第３遊星キャリア３４とは、互いに一体的に回転するように構成されている。

【0109】

第２クラッチ５２は、第３遊星歯車セット３の第３リングギヤ３３と、第１中間結合部材８１とを、選択的に連結するように構成されている。第２クラッチ５２は、第３リングギヤ３３と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを、選択的に連結するように構成されている。

【0110】

第２クラッチ５２は、係合状態のとき、第１中間結合部材８１を介して、第３リングギヤ３３と、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１とを連結する。したがって、第３リングギヤ３３、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１が、一体的に回転する。第２クラッチ５２は、解放状態のとき、第３リングギヤ３３と第１中間結合部材８１との連結を解除する。したがって、第３リングギヤ３３は、第１サンギヤ１１、第２リングギヤ２３および第４サンギヤ４１に対して、相対的に回転可能である。

【0111】

第３クラッチ５３は、第３遊星歯車セット３の第３リングギヤ３３と、第４中間結合部材８４とを、選択的に連結するように構成されている。第３クラッチ５３は、第３リングギヤ３３と、第４遊星歯車セット４の第４遊星キャリア４４とを、選択的に連結するように構成されている。

【0112】

第３クラッチ５３は、係合状態のとき、第３リングギヤ３３と第４中間結合部材８４とを連結する。第３クラッチ５３は、係合状態のとき、第４中間結合部材８４を介して、第３リングギヤ３３と第４遊星キャリア４４とを連結する。したがって、第３リングギヤ３３と第４遊星キャリア４４とが一体的に回転する。第３クラッチ５３は、解放状態のとき、第３リングギヤ３３と第４中間結合部材８４との連結を解除する。したがって、第３リングギヤ３３と第４遊星キャリア４４とは、互いに相対的に回転可能である。

【0113】

このように構成された第４実施形態の多段変速機１００においても、図２と同様に、第１～第３クラッチ５１～５３および第１～第３ブレーキ６１～６３を選択的に係合して、第１～第４遊星歯車セット１～４の回転要素の回転を規制することにより、前進１０段、後進２段のギヤ比を実現することができる。第４実施形態の多段変速機１００においても、多段変速機１００の段間比のばらつきを低減できる効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

【0114】

前述の実施形態の多段変速機１００は、多段変速機を備える任意の機械に使用され得るが、ダンプトラックなどの建設機械および鉱山機械に、特に適用可能である。

【0115】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0116】

１ 第１遊星歯車セット、２ 第２遊星歯車セット、３ 第３遊星歯車セット、４ 第４遊星歯車セット、７ 入力部材、９ ハウジング、１０ 出力部材、１１ 第１サンギヤ、１２ 第１プラネタリギヤ、１３ 第１リングギヤ、１４ 第１遊星キャリア、２１ 第２サンギヤ、２２ 第２プラネタリギヤ、２３ 第２リングギヤ、２４ 第２遊星キャリア、３１ 第３サンギヤ、３２ 第３プラネタリギヤ、３３ 第３リングギヤ、３４ 第３遊星キャリア、４１ 第４サンギヤ、４２ 第４プラネタリギヤ、４３ 第４リングギヤ、４４ 第４遊星キャリア、５１ 第１クラッチ、５２ 第２クラッチ、５３ 第３クラッチ、６１ 第１ブレーキ、６２ 第２ブレーキ、６３ 第３ブレーキ、８１ 第１中間結合部材、８２ 第２中間結合部材、８３ 第３中間結合部材、８４ 第４中間結合部材、１００ 多段変速機、Ｏ 回転軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】